Úvod do biológie mravcov
Väčšina ľudí pozná mravca len ako bodku utekajúcu po zemi. Tí šikovnejší ešte rozoznajú červených a čiernych. Život mravcov zväčša prebieha pod zemou, kde je skrytý ľudskému zraku. Je to miniatúrny svet, ktorý si podľa jednoduchých pravidiel žije svojím vlastným životom. Dokonca môžeme občas nadobudnúť dojem kolektívnej inteligencie.
Taxonómia
Mravce radíme do triedy hmyzu (Insecta), rad blanokrídlovce (Hymenoptera), čeľaď Mravcovité (Formicoidea). Hlava je pohyblivá a nesie tykadlá lomeného tvaru. Okrem páru zložených_očí majú pohlavne vyvinuté jedince aj tri jednoduché očká na temene hlavy. Ústny otvor dopĺňa pár hryzadiel. Hruď je s bruškom spojená telesnou stopkou, čo im umožňuje prehnutie tela pri preliezaní úzkych špár, alebo zaujať obranný postoj pri striekaní kyseliny mravčej.
Potrava
V prírode sa mravce živia hlavne výlučkami vošiek. Niekedy ich prenášajú na nové rastliny. Vošky mravcom poskytujú sladké výlučky a oni ich za to ochraňujú. Lovia aj drobný hmyz, alebo konzumujú nektár či ovocie. Hlavne larvy mravcov potrebujú vysoký príjem bielkovín, pretože rýchlo rastú.
Zaujímavosťou je, že mravce majú dva žalúdky. Ten väčší sa nazýva volet a slúži na uskladnenie tekutej potravy. Robotnica tak odnáša potravu do hniezda, kde ňou nakŕmi larvy. Malé množstvo potravy prechádza aj do menšieho žalúdku, ktorý vyživuje samotného mravca. Počas zimného obdobia mravce upadajú do hibernácie. Je to stav kedy sa ich metabolizmus spomalí a počas tohto obdobia žijú iba zo zásob sociálneho žalúdku. Pri dlhodobom nedostatku potravy robotnice usmrtia niektoré svoje larvy a nakŕmia nimi ostatné jedince.
Rozmnožovanie
Ak sú vhodné podmienky ako teplota, vlhkosť a tlak vzduchu, na určitom území sa naraz vyroja mravce jedného druhu. Okrídlené jedince sú samčekovia a samičky. Samotný akt párenia prebieha vo vzduchu a nazýva sa svadobný let. U okrídlencov je možné rozoznať pohlavný dimorfizmus. Samičky sú zväčša robustnejšie, majú väčšie hryzadlá a zadoček naplnený potravou a naplno pracujúcimi vaječníkmi. Samčekovia majú zasa pomerne veľké oči. Po párení samčekovia hynú, no oplodnené samičky si hľadajú novú skrýšu mimo vlastného mraveniska. Samička si uloží ejakulát, ktorý získala od samčeka do zvláštneho orgánu nazývaného spermotéka. Krátko po párení samička stráca krídla, pretože ich už nebude potrebovať. Väzivo ktoré drží krídla vyschne a krídla odpadnú samé, alebo si ich samička vykrúti z kĺbov za pomoci zadných nôh.
Oplodnená samička sa stáva novou kráľovnou. Nájde si úkryt, kde nakladie vajíčka. Od tejto doby už kráľovná nevychádza z úkrytu ani nezháňa potravu. Živiny získava zo sociálneho žalúdku a trávením svaloviny bývalých krídel. O niekoľko dní sa z vajíčok vyliahnu larvy. Dokážu sa pohybovať, no nedokážu sa premiestňovať. Ich telo pripomína tvar hrušky, kde na tenšom konci majú ústny otvor. Kráľovná ich čistí a kŕmi zo sociálneho žalúdku. Larvy sa vyvíjajú v závislosti od teploty. Pri nedostatku potravu je kráľovná schopná usmrtiť niektoré larvy či vajíčka a nakŕmiť nimi ostatné larvy. Po čase sa larvy zakuklia. Vytvoria si ochranný obal nazývaný kokón, ktorý ich chráni počas premeny. V kokóne sa zakuklená larva premieňa na mravca. Po skončení premeny kráľovná prehryzie kokón a z neho vylezie nový mravec. Je to neplodná samička - robotnica, ktorá sa bude starať o kráľovnú a ostatné potomstvo. Prvé robotnice sú menšieho vzrastu ako obvykle jedinci daného druhu bývajú. Ďalšie vyliahnuté robotnice začnú zháňať potravu a prinášať ju do hniezda. Tým sa kolónia rozrastá. Kráľovná oplodňuje vajíčka zo spermotéky. Ak je vajíčko oplodnené, vyliahne sa robotnica , ak nie je , vyliahne sa samček. Robotnice majú zakrpatené vaječníky aj zablokovaný rast krídel. Po niekoľkých rokoch sa stáva kolónia dospelou. Kráľovná začne znášať vajíčka z ktorých sa vyliahnu okrídlené mladé kráľovné a cyklus rozmnožovania sa opakuje. Dĺžka života kráľovnej závisí hlavne od druhu. Lasius niger chovaná v zajatí sa dožila úctyhodných 29 rokov.
Ak však kráľovná nevychová svoje prvé robotnice, alebo ak prvé robotnice neprinesú potravu, celá kolónia zahynie. Môže sa stať že hniezdo cez leto vyschne, alebo cez zimu vymrzne. Samotná kráľovná alebo aj celá kolónia môže padnúť za obeť nejakému dravcovi, preto možno iba jedna z 1000 kráľovien vychová dospelú kolóniu.
Sociálny systém
Mravce patria spolu s osami, včelami a termitmi medzi eusociálny hmyz. To znamená že vytvárajú spoločenstvo, na ktorého vrchole sa nachádza kráľovná. Robotnice nemajú schopnosť reprodukcie. Pracujú a žijú pre blaho kráľovnej a celej kolónie. Spolunažívanie tak očividne prináša výhody zo spoločenskej deľby práce. Ako povedal známy myrmekológ Edward O. Wilson: „Zdá sa, že socializmus naozaj funguje. Karl Marx iba pracoval s nesprávnym živočíšnym druhom.“
Jeden mravec neznamená v kolónii nič. Môže byť ľahko nahraditeľný. Organizované spoločenstvo vytvára už ale akúsi obdobu samostatného organizmu. Niekedy môžeme nadobudnúť dojem, že tento organizmus disponuje aj vlastnou inteligenciou. Každý jednotlivý mravec vykonáva svoju čiastkovú úlohu, tak aby kolónia prežila a mohla sa reprodukovať prostredníctvom kráľovnej. Kolónia prosperuje dovtedy, kým je kráľovná matka na žive. Po jej úhyne už hniezdo stráca súdržnosť celku a robotnice sa časom rozídu a uhynú.
V mravčom spoločenstve exituje určitá hierarchia. Vytvárajú sa takzvané kasty, ktoré sú prispôsobené na konkrétne úkony. Niektoré druhy mravcov sa medzi jednotlivými kastami odlišujú aj anatomicky. Najpočetnejšou skupinou je vždy kasta minor. Ide o nefertilné (neplodné) samice – robotnice. Starajú sa o matku vajíčka aj larvy. Opravujú hniezdo, presúvajú potomstvo a rozdeľujú potravu. Ďalšou kastou je media. Pri dostatku potravy sa začnú ojedinele objavovať robustnejšie jedince. Slúžia na presun ťažkých vecí a obranu hniezda.
Po niekoľkých generáciách sa objavuje kasta major. Táto kasta vojakov má nápadne veľkú hlavu s mohutnými hryzadlami. Prenášajú ťažké veci a usmrcujú chytený hmyz. Zúrivo útočia na votrelcov.
Po pár rokoch, keď kolónia dospeje, začne kráľovná produkovať vajíčka, z ktorých sa vyliahnu okrídlené jedince. Tie patria do kasty alates. Sú to nové kráľovné a samčekovia. Nijako neprispievajú k práci v hniezde. Robotnice ich kŕmia a oni čakajú na vhodné podmienky, aby sa mohli vyrojiť a založiť tak novú kolóniu.
Vrcholovou kastou je gyne - mravčia kráľovná matka. Je to tá, ktorá kladie vajíčka. V hniezde môže byť niekedy viacero matiek, vtedy hovoríme o polygynných druhoch. Viacero matiek, ktoré kladú vajíčka je poistkou proti úhynu jednej z matiek. U monogynných druhoch sa tiež môžu v hniezde nachádzať viaceré matky, avšak robotnice si niektorú vyberú za dominantnú a ostatné usmrtia.
Škodlivý či užitočný hmyz ?
Mnoho ľudí považuje mravce za škodcov. Často ich prichytíme, ako si pochutnávajú na našich skadkostiach. Najčastejšie sa v bytoch stretneme s mravcami druhu Monomorium pharaonis. Tieto mravce, ľudovo nazývané mravce faraóny boli zavlečené z Indie. K životu potrebujú teplo a vlhko. Pri teplote pod 10°C hynú. V kolónii sa nachádza mnoho kráľovien, ktoré znášajú vajíčka. Jednotlivé kolónie si nekonkurujú a vytvárajú jednu obrovskú kolóniu.
Najrozšírenejším slovenským druhom je Lasius niger klasický malý čierny mravec. V prírode mravce ochraňujú vošky, ktoré vyciciavajú miazgu rastlín. Druhy rodu Myrmica majú kladielko premenené na žihadlo s jedom. Ich bodnutie môže byť podobné popŕhleniu žihľavou. Väčšie množstvo žihadiel môže navodiť zdravotné ťažkosti.
Na druhej strane, mravce skonzumujú veľké množstvo škodlivého hmyzu. Pri nedostatku hmyzu si pochutia aj na voškách, ktoré predtým chránili. Početná kolónia dokáže v prírode skonzumovať aj väčšie uhynuté zviera. Druh Messor structor môže napríklad rozširovať semená rastlín, tým že si robí zásoby na horšie časy. Všetky druhy ale stále niečo kopú alebo premiestňujú, čím kypria a prevzdušňujú pôdu.
Umelý odchov
Pozorovanie kolónie mravcov vo voľnej prírode je veľmi obtiažne, pretože kráľovná je ukrytá hlboko pod zemou alebo v dutine tlejúceho dreva. Jedinou možnosťou ako pozorovať život mravcov je pokúsiť sa o ich umelý odchov.
Mladá kráľovná sa chová v upravenej skúmavke. Je to akoby malý inkubátor, v ktorom vychová prvé robotnice. V zadnej časti skúmavky je voda oddelená vatou. Tá udržuje potrebnú vlhkosť a vlákna kapilárne nasávajú vodu, takže mravce sa môžu napiť. Otvor skúmavky je uzatvorený chumáčom vaty, čo umožňuje výmenu vzduchu a zabraňuje mravcom utiecť. Kráľovná presúva vajíčka tak, aby mali čo najoptimálnejšiu vlhkosť.
Skúmavka pre odchov alfa robotníc
V zajatí kŕmime mravce malým hmyzom alebo medovicou, čo je zriedený med s vodou. Robotnice cítia pach kráľovnej a tak sa po otvorení skúmavky držia spolu. Neutečú zo skúmavky, pretože ich pachová stopa končí v mieste, kde bola skúmavka upchaná vatou. Počas prvej sezóny dosiahne kolónia veľkosť 20 – 50 jedincov.
Ak už je mravcom v skúmavke tesno presuniem ich do špeciálneho chovného zariadenia nazývaného formikárium. Existuje mnoho typov prispôsobených pre jednotlivé druhy mravcov. Spravidla však všetky typy musia obsahovať základné prvky.
Jedným z hlavných prvkov je hniezdo. Hniezdom nazývame časť v ktorej sa zdržuje kráľovná s vajíčkami a larvami. Hniezdo je z nasiakavého materiálu ako napríklad sadra, pórobetón alebo korok. V tomto materiály sú už predpripravené komory. Systém komôr napodobuje vnútro mraveniska. Časť hniezda musí byť stále vlhká. Mravce premiestňujú potomstvo do komôr kde je pre ne optimálne podmienky. Naše druhy sa bez problémov vyvíjajú aj pri izbovej teplote, alebo pri mierne zvýšenej na 25°C. Vtedy prebieha vývoj rýchlejšie.
Ďalším hlavným prvkov formikária je aréna. Aréna napodobuje voľný priestor mimo mraveniska, kde mravce na veľkej ploche hľadajú potravu. Aréna býva väčšinou suchá. S hniezdom je spojená hadičkou. Proti úteku mravcov sú steny arény natreté minerálnym olejom alebo mastencovým práškom.
Rozhovor - základné iformácie o umelom chove mravcov v byte.
Skúmané druhy
Pre lepšie pochopenie vývoja kolónie som sa pokúsil o vyfotografovanie význačných udalostí vývoja druhu Camponotus_vagus. Je to v poradí náš druhý najväčší mravec. Kráľovná bola odchytená pri rojení 5. júna 2010. Pre tento druh sa obvykle rojí v apríli, ale miesto odchytu bolo vo výške 600 m n. m. Druhý deň už kráľovná nemala krídla, čo bolo prvým znakom úspešného oplodnenia. V 22. dni nakládla prvé vajíčka. V 33. dni sa objavili prvé malé larvy. Voľným okom nie je vidieť jednoznačný prechod medzi vajíčkom a larvou. Po 38 dňoch od rojenia sa zakuklila prvá larva. V 51. dni sa objavila prvá alfa robotnica. Vývoj prebiehal pri teplote miestnosti. Koncom leta mravce znižovali svoju aktivitu. V 192. dni ich dávam zimovať do miestnosti s teplotou 6 °C, pri počte 11 robotníc + 10 lariev + 1 kráľovná. Tým sa končí jedna sezóna zo života kolónie.
Pre detailnejšie obrázky najväčšieho slovenského druhu Camponotus_ligniperdus som použil svetelný a elektrónový mikroskop. V porovnaní s Camponotus vagus sú robotnice Camponotus ligniperda o niečo robustnejšie. Kráľovná dosahuje veľkosti až 17mm, alfa robotnice 6mm a vojaci (kasta major) až 13mm. Mravce majú čierne telo a červený hrudník. Fotografie a videá ostatných drhuhov, ktorými som sa zaoberal sú v samostatnom článku s názvom chov mravcov.
Tento text bol v upravenej forme uverejnený aj v magazíne Quark, marec 2011.
Kam ďalej?
Súvisiace odkazy:
www.mravce.info - Slovenský myrmekologický web